(高清版)GBT 42633-2023 空間用太陽電池通 用規(guī)范

空間用太陽電池通用規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I 2規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 14要求 24.1通則 24.2材料 24.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.4尺寸 34.5質(zhì)量 34.6外觀和機(jī)械缺陷 44.7減反射膜的缺陷 54.8電極的缺陷 54.9減反射膜牢固性 4.10電極牢固性 54.11電性能 54.12反向特性 54.13電極可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度 64.14溫度沖擊 64.15穩(wěn)態(tài)濕熱 64.16帶電粒子輻照 4.17溫度系數(shù) 74.18封裝增益 74.19太陽吸收率和半球向輻射率 74.20彎曲半徑 4.21產(chǎn)品標(biāo)志 75試驗(yàn)方法 85.1基體材料 85.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 85.3尺寸 85.4質(zhì)量 85.5外觀和機(jī)械缺陷 85.6減反射膜的缺陷 8Ⅱ5.7電極的缺陷 85.8減反射膜牢固性 85.9電極牢固性 95.10電性能 95.11反向特性 5.12電極可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度 5.13溫度沖擊 5.14穩(wěn)態(tài)濕熱 5.15帶電粒子輻照 5.16溫度系數(shù) 5.17封裝增益 5.18太陽吸收率和半球向輻射率 5.19彎曲半徑 5.20產(chǎn)品標(biāo)志 6檢驗(yàn)規(guī)則 6.1檢驗(yàn)分類 6.2鑒定檢驗(yàn) 6.3生產(chǎn)過程檢驗(yàn)(IP檢驗(yàn)) 6.4質(zhì)量一致性檢驗(yàn) 7包裝、運(yùn)輸和貯存 7.3貯存 圖1太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖 3圖2太陽電池表面機(jī)械缺陷示意圖 圖3拉力試驗(yàn)片示意圖 圖4彎曲試驗(yàn)器示意圖 表1太陽電池表面機(jī)械缺陷最大允許尺寸 4表2抗輻射能力等級(jí) 7表3大于200片批的泊松抽樣方案(置信度90%) 表4鑒定檢驗(yàn) 表5IP-2組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序(第一組) 表6IP-2組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序(第二組) 表7IP-3組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序 表8A組、B組和C組檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)順序表 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC425)提出并歸口。本文件起草單位：上海空間電源研究所。本文件主要起草人：姜德鵬、何昕煜、沈斌、肖瑤、陳國鈴、李修然、王訓(xùn)春、瞿軼、楊帆、陸劍峰、譚雪雁。1空間用太陽電池通用規(guī)范本文件適用于空間用未封裝的單晶硅太陽電池、剛性襯底砷化鎵太陽電池和柔性襯底砷化鎵太陽2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于GB/T2296太陽電池型號(hào)命名方法GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語GB/T6494航天用太陽電池電性能測(cè)試方法GB/T6496航天用太陽電池標(biāo)定方法3術(shù)語和定義GB/T2297界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。太陽電池沿著邊沿或拐角局部電池本體材料缺失，但未穿透電池的整個(gè)厚度。太陽電池沿著邊沿或拐角局部電池本體材料缺失，已穿透電池的整個(gè)厚度。任何直徑大于0.13mm、沒有鍍層材料(如電極金屬層或減反射膜)的空白點(diǎn)。太陽電池表面成歐姆接觸并起收集光生載流子和引出電流作用的導(dǎo)電體。注：太陽電池的電極分為正極、負(fù)極。通常把受光面電極稱為上電極，非受光面電極稱為下電極。在單體太陽電池上表面覆蓋透光材料進(jìn)行保護(hù)。注：單晶硅太陽電池與剛性襯底砷化鎵太陽電池一般用玻璃蓋片進(jìn)行封裝。柔性襯底砷化鎵太陽電池一般用柔性透光材料或玻璃蓋片進(jìn)行封裝。2封裝增益covergain-loss為衡量單體太陽電池與封裝材料的匹配性，測(cè)量及計(jì)算得到的太陽電池在封裝前后電流的變化值。為表征太陽電池的機(jī)械性能，測(cè)量得到的太陽電池可承受的彎曲狀態(tài)下的曲率半徑。溫度系數(shù)temperaturecoefficients太陽電池的電壓、電流隨溫度變化的速率。注：一般分為電壓溫度系數(shù)和電流溫度系數(shù)。標(biāo)定和測(cè)試空間用(AM=0)太陽電池所規(guī)定的輻照度和光譜分布。4要求太陽電池應(yīng)符合本文件和廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，本文件的要求與廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件要求不一致時(shí)，應(yīng)以廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件為準(zhǔn)。單晶硅太陽電池與剛性襯底砷化鎵太陽電池的基體材料的電阻率、晶向、位錯(cuò)、導(dǎo)電類型和少子壽命等應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。柔性襯底砷化鎵太陽電池的基體材料應(yīng)是有機(jī)物或金屬襯底，其厚度、密度、熱膨脹系數(shù)等應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。太陽電池的減反射膜材料應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。太陽電池的電極和柵線材料宜采用金、銀、鈀等金屬材料，具體材料應(yīng)在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件太陽電池的制造材料和工藝過程中所用的材料不應(yīng)具有放射性。4.2.5材料的熒光性和磷光性太陽電池所有部分的材料不應(yīng)在紫外或紅外光照射時(shí)或照射以后短時(shí)間內(nèi)能發(fā)射可見光。4.2.6材料的化學(xué)與物理性能太陽電池本身或工藝過程中所用的材料應(yīng)不妨礙廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件指定的封裝材料的性3能。太陽電池產(chǎn)品的上表面和表面應(yīng)是可以封裝的。4.2.7材料的熱匹配太陽電池的制造材料應(yīng)具有相匹配的熱膨脹特性或具有對(duì)熱膨脹特性差異的補(bǔ)償能力。4.2.8材料的抗潮濕和霉菌性太陽電池應(yīng)使用抗霉菌材料，且不應(yīng)含有利于霉菌生長的成分，可忽略對(duì)潮濕水汽的吸收。4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)太陽電池一般為N/P型，結(jié)構(gòu)包括襯底、PN結(jié)、上電極、下電極和減反射膜等，如圖1所示。圖1太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖4.3.2.1電極和電極柵線圖形太陽電池電極體系及可焊性應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。電極柵線圖形應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。柵線圖形應(yīng)使電池的串聯(lián)電阻與柵線覆蓋面積所引起的功率損失之和為最小。4.3.2.2電極的厚度和表面光潔度太陽電池電極的厚度應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，其厚度和表面光潔度應(yīng)滿足焊接的要求。太陽電池的上表面應(yīng)有減反射膜，以減少入射光在電池上表面的反射，其結(jié)構(gòu)組成和性能參數(shù)應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。太陽電池的長度、寬度和厚度應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.5質(zhì)量太陽電池的質(zhì)量應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4GB/T42633—20234.6外觀和機(jī)械缺陷太陽電池上表面的顏色應(yīng)均勻一致，無明顯花紋。太陽電池電極上不應(yīng)有穿透電極、露出里層金屬或半導(dǎo)體的直徑大于0.3mm的針孔，電極上不應(yīng)有起泡或分層的痕跡。4.6.2機(jī)械缺陷當(dāng)太陽電池存在機(jī)械缺陷時(shí)，應(yīng)符合下列要求。a)太陽電池表面存在如圖2所示的缺損、崩邊、缺口時(shí)，其最大尺寸不應(yīng)超過表1的規(guī)定值，其他面積的太陽電池可參照?qǐng)?zhí)行。標(biāo)引符號(hào)說明：a——缺損、崩邊或缺口長度；b——缺損、崩邊或缺口寬度；c——缺損、崩邊或缺口直徑。圖2太陽電池表面機(jī)械缺陷示意圖表1太陽電池表面機(jī)械缺陷最大允許尺寸缺陷最大允許尺寸mmabC114<S≤828<S≤1232415表1太陽電池表面機(jī)械缺陷最大允許尺寸(續(xù))缺陷最大允許尺寸mmabC536b)太陽電池表面缺損、崩邊、缺口的累計(jì)面積不應(yīng)超過其總面積的5%。c)太陽電池應(yīng)無肉眼可見的裂紋。4.7減反射膜的缺陷太陽電池的減反射膜不應(yīng)有直徑大于1.8mm的空白。當(dāng)有直徑為0.6mm～1.8mm的空白時(shí)，每平方厘米內(nèi)此類空白不應(yīng)多于5個(gè)。直徑小于0.6mm的空白忽略不計(jì)，但空白總面積不應(yīng)大于電池總面積的1%。當(dāng)存在鍍膜夾具造成的空白時(shí)，空白面積不應(yīng)大于電池總面積的1%。太陽電池上電極主柵線不應(yīng)中斷。每個(gè)太陽電池上電極柵線缺損累計(jì)長度不應(yīng)大于該電池柵線總長度的5%,缺損數(shù)量可不限。柵線缺損小于0.25mm可忽略不計(jì)。每個(gè)太陽電池下電極缺損面積不應(yīng)大于該電池下電極總面積的10%。4.9減反射膜牢固性按5.8進(jìn)行減反射膜牢固性試驗(yàn)后，減反射膜應(yīng)符合4.7的要求。4.10電極牢固性按5.9進(jìn)行電極牢固性試驗(yàn)后，上電極被剝?nèi)サ牟糠植粦?yīng)大于該電池上電極總面積的5%,下電極被剝?nèi)サ牟糠植粦?yīng)大于該電池下電極總面積的10%。4.11電性能太陽電池的電性能應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，并按照測(cè)試后的電性能參數(shù)進(jìn)行分檔。任意檢驗(yàn)批的平均轉(zhuǎn)換效率在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件中應(yīng)有規(guī)定。帶集成旁路二極管太陽電池電性能應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.12反向特性太陽電池按5.11.1進(jìn)行反向偏置測(cè)試后，太陽電池的電性能應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.12.2恒壓反向偏置太陽電池按5.11.2進(jìn)行恒壓反向偏置試驗(yàn)前后，太陽電池在有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電6GB/T42633—2023壓下的輸出電流平均變化不應(yīng)大于2.5%,并應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.12.3反向偏置交變太陽電池按5.11.3進(jìn)行反向偏置交變?cè)囼?yàn)前后，太陽電池在有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下的輸出電流平均變化不應(yīng)大于2.5%,并應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.13電極可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度4.13.1電極可焊性電池的電極應(yīng)能按5.12.1的規(guī)定焊上拉力試驗(yàn)片或電極互連片。4.13.2焊接后電性能衰降焊上拉力試驗(yàn)片或電極互連片后，任意一個(gè)單晶硅太陽電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓下的輸出電流，其焊接前、后的輸出電流衰降不應(yīng)大于1.5%,整批單晶硅太陽電池的平均輸出電流衰降不應(yīng)大于1.0%。任意一個(gè)砷化鎵電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下的輸出電流衰降不應(yīng)大于2.5%,整批砷化鎵太陽電池的平均輸出電流衰降不應(yīng)大于2.0%。4.13.3焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度太陽電池按5.12.1的規(guī)定焊上電極互連片后，焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)小于0.83N/mm2。4.14溫度沖擊4.14.1溫度沖擊后外觀和機(jī)械缺陷太陽電池按5.13進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)后，太陽電池的外觀和機(jī)械缺陷應(yīng)符合4.6.1和4.6.2的規(guī)定。4.14.2溫度沖擊后電性能溫度沖擊試驗(yàn)后，任意一個(gè)單晶硅電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下的輸出電流衰降不應(yīng)大于2.5%,整批單晶硅太陽電池的平均輸出電流衰降不應(yīng)大于1.5%。任意一個(gè)砷化鎵電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下的輸出電流衰降不應(yīng)大于3.5%,整批砷化鎵太陽電池的平均輸出電流衰降不應(yīng)大于2.5%。4.14.3溫度沖擊后焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)后焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)小于0.83N/mm2。4.15穩(wěn)態(tài)濕熱4.15.1穩(wěn)態(tài)濕熱后外觀和機(jī)械缺陷太陽電池按5.14進(jìn)行穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(yàn)后，太陽電池的外觀和機(jī)械缺陷應(yīng)符合4.6.1和4.6.2的要求。4.15.2穩(wěn)態(tài)濕熱后電性能穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(yàn)后，單晶硅太陽電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓下，任意一個(gè)電池輸出電流衰降不應(yīng)大于2.5%,整批太陽電池的平均輸出電流的衰降不應(yīng)大于1.5%。任意一個(gè)砷化鎵太陽電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓下的輸出電流衰降不應(yīng)大于3.5%,整批砷化鎵太陽電池的平7均輸出電流的衰降不應(yīng)大于2.5%4.15.3穩(wěn)態(tài)濕熱后電極牢固性試驗(yàn)后上電極被剝?nèi)サ牟糠植粦?yīng)大于該電池上電極總面積的5%,下電極被剝?nèi)サ牟糠植粦?yīng)大于該電池下電極總面積的10%。4.16帶電粒子輻照按5.15.1進(jìn)行帶電粒子輻照試驗(yàn)，再按5.15.2進(jìn)行光子輻射與高溫退火后，整批太陽電池的平均最大輸出功率的衰降應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。太陽電池可按5.15規(guī)定的方法開展電子能量為1MeV、累計(jì)注量為1×101?e/cm2的電子輻照試驗(yàn)后，根據(jù)平均最大輸出功率衰降值，對(duì)抗輻射能力進(jìn)行分級(jí)，見表2。表2抗輻射能力等級(jí)抗輻射能力等級(jí)1MeV,1×101?(e/cm2)*電子輻射后，平均最大輸出功率衰降△?/%A△η<14%B14%≤△n<17%C17%≤An<20%D20%≤△η<25%E△η≥25%未進(jìn)行輻射試驗(yàn)驗(yàn)證e/cm2為每平方厘米電子數(shù)，表示某段時(shí)間在單位面積上注入的粒子數(shù)量。4.17溫度系數(shù)太陽電池的溫度系數(shù)應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.18封裝增益太陽電池封裝前后短路電流的平均變化應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.19太陽吸收率和半球向輻射率太陽電池按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定封裝以后，其平均的太陽吸收率(αs)和半球向輻射率(en)應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.20彎曲半徑太陽電池的彎曲半徑應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。4.21產(chǎn)品標(biāo)志太陽電池標(biāo)志應(yīng)能溯源到生產(chǎn)批號(hào)及電池的其他信息。太陽電池上標(biāo)識(shí)的標(biāo)志應(yīng)位于廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的指定區(qū)域，且用去離子水和無水乙醇、丙酮等溶劑清洗后仍清楚可見。標(biāo)志應(yīng)不影響太陽電池的機(jī)械性能、電性能和耐環(huán)境能力，并滿足本文件其他要求。太陽電池型號(hào)命名應(yīng)符合8GB/T2296的相關(guān)規(guī)定。對(duì)于單體太陽電池和太陽電池陣為同一個(gè)廠家生產(chǎn)的，產(chǎn)品標(biāo)志不作要求，但應(yīng)標(biāo)明太陽電池的生產(chǎn)批號(hào)和產(chǎn)品代號(hào)。5試驗(yàn)方法5.1基體材料按基體材料制造廠提供的方法測(cè)試或以基體材料制造廠提供的測(cè)試數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)查閱廠家提供的設(shè)計(jì)文件。5.3尺寸尺寸測(cè)量時(shí)，采用準(zhǔn)確度不低于0.05mm的量具測(cè)量太陽電池的長和寬；采用準(zhǔn)確度不低于0.001mm的量具測(cè)量太陽電池的厚度。采用感量不大于10mg的天平，對(duì)一組太陽電池樣品稱重，并用該組太陽電池的數(shù)量除該組電池的質(zhì)量來確定單個(gè)太陽電池的質(zhì)量。5.5外觀和機(jī)械缺陷太陽電池的外觀采用目視檢查。電極的外觀采用5倍～10倍的顯微鏡或者相同放大倍率的光學(xué)比較儀進(jìn)行目視檢查。太陽電池機(jī)械缺陷采用光學(xué)比較儀或測(cè)量顯微鏡檢查。5.6減反射膜的缺陷減反射膜的缺陷采用5倍～10倍放大鏡或者相同放大倍率的光學(xué)比較儀進(jìn)行目視檢查。5.7電極的缺陷電極的缺陷采用光學(xué)比較儀或測(cè)量顯微鏡檢查。5.8減反射膜牢固性把膠帶牢固地覆蓋粘貼在太陽電池的上表面，應(yīng)摩擦到膠帶沒有霧狀空白，和太陽電池表面成的規(guī)定檢查減反射膜的缺陷。選用的膠帶與清潔的鋼表面之間剝離強(qiáng)9GB/T42633—2023度不應(yīng)小于3.4N/cm。對(duì)于柔性襯底砷化鎵太陽電池，應(yīng)先將其背面平整粘接在剛性板上或固定到真空吸附平臺(tái)上，再按以上方法進(jìn)行試驗(yàn)。保持平整的方法應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。5.9電極牢固性把膠帶牢固地覆蓋粘貼在太陽電池的上(下)表面，應(yīng)摩擦到膠帶沒有霧狀空白，和太陽電池表面成45°至90°,然后將膠帶從電池柵線末端向主柵線一端撕下來，按5.7的規(guī)定檢查電極的缺陷。選用的膠帶與清潔的鋼表面之間剝離強(qiáng)度不應(yīng)小于3.4N/cm。柔性襯底砷化鎵太陽電池應(yīng)先將其背面平整粘接在剛性板上或固定到真空吸附平臺(tái)上，再按以上方法進(jìn)行試驗(yàn)。保持平整的方法應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。5.10電性能5.10.1標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池應(yīng)與試驗(yàn)太陽電池具有相似的光譜響應(yīng)特性。它們之間的光譜一致性可以通過氙燈-鎢燈比值法或其他認(rèn)可的方法證實(shí)。使用的標(biāo)準(zhǔn)電池應(yīng)符合GB/T6496的規(guī)定。5.10.2規(guī)定電壓下輸出電流的測(cè)量方法測(cè)試條件：AM0條件、135.3mW/cm2或136.7mW/cm2,測(cè)試溫度為25℃±1℃。測(cè)量在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓下的輸出電流。5.10.3I-V輸出曲線的測(cè)量方法測(cè)試條件：AM0條件，135.3mW/cm2或136.7mW/cm2,測(cè)試溫度25℃±1℃。測(cè)量方法應(yīng)按GB/T6494的規(guī)定進(jìn)行。測(cè)試多結(jié)砷化鎵太陽電池時(shí)，應(yīng)使用與其結(jié)構(gòu)相同的多個(gè)子電池分別按以上方法在模擬光源下測(cè)試其短路電流，以校準(zhǔn)測(cè)試光源的光譜匹配度，具體按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。柔性襯底砷化鎵太陽電池測(cè)試時(shí)，應(yīng)先將其固定到真空吸附平臺(tái)上或臨時(shí)固定到其他支撐材料上以保持平整性，再按以上方法進(jìn)行測(cè)試。除非廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件另有規(guī)定，下列一組測(cè)量數(shù)據(jù)可替代I-V曲線：a)短路電流Isc;b)開路電壓Voc;c)最大功率點(diǎn)電流Iy;d)最大功率點(diǎn)電壓VM。光電轉(zhuǎn)換效率按公式(1)計(jì)算：式中：η——光電轉(zhuǎn)換效率；Pm——最大功率，其值等于最大功率點(diǎn)電壓Vy和最大功率點(diǎn)電流Iy的乘積，單位為瓦(W);PiN——輸入光強(qiáng)，單位為瓦每平方厘米(W/cm2);S——受光面積，單位為平方厘米(cm2)。GB/T42633—20235.11反向特性5.11.1反向偏置將太陽電池置于暗環(huán)境中，在電池兩端加與電池極性相反的有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓，保持10s～12s,然后在AM0條件的情況下，按5.10的規(guī)定測(cè)試電性能。5.11.2恒壓反向偏置將太陽電池置于暗環(huán)境中，在太陽電池兩端加與電池極性相反的有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓，保持2h,然后按5.10的規(guī)定測(cè)電性能，并計(jì)算試驗(yàn)前后在有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下輸出電流的衰降。5.11.3反向偏置交變將太陽電池置于暗環(huán)境中，在太陽電池兩端交替施加與電池極性相反的有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的交變電壓，保持4h,然后按5.10的規(guī)定測(cè)電性能，并計(jì)算試驗(yàn)前后在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的電壓下輸出電流的衰降。5.12電極可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度5.12.1電極可焊性在太陽電池的上電極、下電極分別焊接兩個(gè)電極互連片或拉力試驗(yàn)片。電極互連片的規(guī)格、材料和焊接的方法應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。5.12.2焊接后電性能衰降按5.10的規(guī)定測(cè)試太陽電池在規(guī)定電壓下的輸出電流，并計(jì)算焊接前后太陽電池在廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定電壓下輸出電流的衰降。5.12.3焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度把已焊接電極互連片或拉力試驗(yàn)片的太陽電池固定在試驗(yàn)器上，電極互連片應(yīng)向上彎成45°并用夾頭夾緊，施力方向與太陽電池成135°,拉力試驗(yàn)片示意圖見圖3。可采用以下任一方法確定焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度：a)對(duì)電極互連片以不大于1N/s的速率施力，在電極互連片從電池上拉脫的瞬間，記錄讀數(shù)；b)也對(duì)電極互連片施加一個(gè)固定的力，力的大小按焊點(diǎn)面積乘以0.83N/mm2確定，施加后至少對(duì)于柔性襯底砷化鎵太陽電池，應(yīng)先將其背面粘接在剛性板上或采用其他方法將其固定，再按以上方法進(jìn)行試驗(yàn)。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試驗(yàn)片焊接區(qū)寬度；L——試驗(yàn)片焊接區(qū)長度；δ——試驗(yàn)片焊接區(qū)高度；l——試驗(yàn)片延伸區(qū)長度，長度足以夾緊。圖3拉力試驗(yàn)片示意圖5.13溫度沖擊太陽電池按5.12.1規(guī)定焊上電極互連片(或拉力試驗(yàn)片)后，在室溫、正常大氣壓條件下放入導(dǎo)熱容器中，然后把帶有電池的導(dǎo)熱容器迅速放到液氮表面，太陽電池達(dá)到一180-3℃后取出，直接放入+100+3℃的烘箱中，電池達(dá)到+100+5℃后至少停留2min,然后移至室溫停留5min,即完成一個(gè)循環(huán)。共做6個(gè)循環(huán)。待恢復(fù)恒定室溫后進(jìn)行后續(xù)工作。試驗(yàn)時(shí)太陽電池的溫度應(yīng)有熱電偶測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)。5.14穩(wěn)態(tài)濕熱太陽電池在正常大氣壓、室溫下放入試驗(yàn)裝置，將試驗(yàn)裝置的溫度調(diào)至60℃±2℃,相對(duì)濕度不小于90%,并保持96h。穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(yàn)裝置符合下列要求：a)太陽電池樣品和樣品架材料在穩(wěn)態(tài)濕熱條件下不應(yīng)起化學(xué)反應(yīng)；b)裝置的壁和頂部冷凝水不應(yīng)落在電池上；c)試驗(yàn)裝置的濕源用水應(yīng)為去離子水，試驗(yàn)裝置不應(yīng)給太陽電池帶來腐蝕污染物。5.15帶電粒子輻照除使用方另有要求，太陽電池在地面帶電粒子輻照試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行電子輻照試驗(yàn)。按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的帶電粒子種類、能量、瞬時(shí)注量和累計(jì)注量進(jìn)行輻照。一般采用1MeV電子，典型電子輻照注量率范圍為10°e/(cm2·s)～10l2e/(cm2·s),電子輻照注量率不宜超過5×1011e/(cm2·s),輻照注量范圍宜為103e/cm2~10l?e/cm2。5.15.2光子輻射與高溫退火在帶電粒子輻照完成后，對(duì)太陽電池按以下方法進(jìn)行光子輻照：a)在一個(gè)太陽常數(shù)(AM0條件)下照射48h;b)保持溫度為25℃±5℃;GB/T42633—2023c)在開路條件下執(zhí)行。隨后，太陽電池應(yīng)在60℃條件下進(jìn)行24h的退火或在室溫、相對(duì)濕度小于50%的環(huán)境中貯存退火后的太陽電池按5.10規(guī)定測(cè)試電性能，測(cè)量退火后的太陽電池的最大輸出功率PA,先計(jì)算單個(gè)太陽電池最大輸出功率的衰降δ;=(Pm-PA)/PM,再按公式(2)計(jì)算平均最大輸出功率的衰降δ:式中：δ——平均最大輸出功率衰降；δ;——每個(gè)樣品的最大輸出功率衰降；n——樣品總數(shù)。5.16溫度系數(shù)在工作溫度25℃±1℃、40℃±1℃、60℃±1℃和80℃±1℃下或按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的溫度條件，對(duì)待輻照樣品進(jìn)行電性能參數(shù)測(cè)量，獲得每個(gè)樣品在各個(gè)溫度下的短路電流、開路電壓、最大功率點(diǎn)下的電壓和電流的數(shù)值。采用最小二乘法對(duì)曲線進(jìn)行數(shù)值擬合，曲線的斜率即為溫度先計(jì)算單個(gè)太陽電池電壓溫度系數(shù)β;和電流溫度系數(shù)α;,再按公式(3)和公式(4)分別計(jì)算平均電壓溫度系數(shù)β和平均電流溫度系數(shù)α。式中：β——平均電壓溫度系數(shù)；β:——每個(gè)樣品的電壓溫度系數(shù)；n——樣品總數(shù)。式中：a——平均電流溫度系數(shù)；a;——每個(gè)樣品的電流溫度系數(shù)；n——樣品總數(shù)?！缓蟀?.15進(jìn)行帶電粒子輻照，對(duì)試驗(yàn)前進(jìn)行過溫度系數(shù)測(cè)試的太陽電池樣品，按照原測(cè)試方法和計(jì)算方法，再次進(jìn)行電壓溫度系數(shù)和電流溫度系數(shù)測(cè)量，及平均電壓溫度系數(shù)和平均電流溫度系數(shù)計(jì)算，獲得輻照試驗(yàn)后每個(gè)樣品在各個(gè)溫度下的短路電流、開路電壓、最大功率點(diǎn)下的電壓和電流的數(shù)值。5.17封裝增益按下列步驟進(jìn)行封裝增益的測(cè)試：a)太陽電池按5.12.1規(guī)定焊上電極互連片；b)按5.10規(guī)定的方法，測(cè)量封裝前太陽電池的短路電流Isci;c)按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的方法將太陽電池進(jìn)行封裝；d)按5.10規(guī)定的方法，測(cè)量封裝后太陽電池的短路電流Isc?;e)計(jì)算(Iscz-Isci)/Isc?平均變化值，即為封裝增益值。GB/T42633—20235.18太陽吸收率和半球向輻射率5.18.1太陽吸收率太陽電池按照廠家和使用方認(rèn)可的方法或下列方法測(cè)量電池前表面的太陽吸收率：a)采用Edwards式積分球，測(cè)量太陽電池前表面從0.28μm～2.5μm的反射率，然后按公式(5)式中：R(λ)——電池的光譜反射率；E(λ)—-AM0條件下太陽光相對(duì)分光輻照度，單位為每微米(1/μm)。b)再按公式(6)計(jì)算平均太陽吸收率α:a,——平均太陽電池吸收率；n——樣品總數(shù)。5.18.2半球向輻射率太陽電池半球向輻射率(?n)可用下列任一方法測(cè)量。a)從2.0μm～26μm的波長范圍測(cè)量太陽電池的光譜反射率，并對(duì)300K的普朗克輻射體函數(shù)進(jìn)行積分。b)太陽電池放在一個(gè)液氮冷卻的真空室內(nèi)，測(cè)量電池保持在300K平衡溫度下所需的能量密度。c)在15℃~25℃溫度條件下，準(zhǔn)備參比試樣，將高、低發(fā)射率參比試樣置于熱沉上，探測(cè)器分別放到高、低發(fā)射率參比試樣上，通過微調(diào)使數(shù)儀表上顯示的數(shù)值等于它們各自的發(fā)射率值，此步驟重復(fù)一遍。將測(cè)試樣置于熱沉上，把探測(cè)器放到被測(cè)試樣表面上約90s,待讀數(shù)穩(wěn)定，記錄讀數(shù)，即為被測(cè)試樣的發(fā)射率。此步驟至少進(jìn)行三次。以三次測(cè)試值的算術(shù)平均值作為被測(cè)試樣品的半球向輻射率。計(jì)算單個(gè)太陽電池半球向輻射率εm,然后再按公式(7)計(jì)算平均半球向輻射率εH:式中：en——平均半球向輻射率；e;——每個(gè)樣品的半球向輻射率；n——樣品總數(shù)。5.19彎曲半徑將太陽電池置于彎曲試驗(yàn)器上進(jìn)行彎曲，試驗(yàn)器見圖4所示，保持10s后，取下該太陽電池按廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進(jìn)行性能測(cè)試，并記錄該彎曲試驗(yàn)器的曲率半徑。改變彎曲試驗(yàn)器的曲率半徑，重復(fù)上述操作，當(dāng)太陽電池性能不符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件要求時(shí)，判定該太陽電池失效。GB/T42633—2023太陽電池失效前的曲率半徑值即為該太陽電池的彎曲半徑。彎曲試驗(yàn)器的曲率半徑、太陽電池彎曲試驗(yàn)次數(shù)及彎曲方向等應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。圖4彎曲試驗(yàn)器示意圖5.20產(chǎn)品標(biāo)志將電池置于樣品架上，然后將樣品架浸沒在25℃±5℃的丙酮中，保持4min,將樣品架拿出直接再浸沒在25℃±5℃無水乙醇中保持4min,取出后用去離子水清洗，并在室溫下用洗耳球或氮?dú)膺M(jìn)行干燥，最后目視檢查太陽電池的標(biāo)志。6檢驗(yàn)規(guī)則6.1檢驗(yàn)分類檢驗(yàn)分類如下：a)鑒定檢驗(yàn)(見6.2);b)生產(chǎn)過程檢驗(yàn)(IP檢驗(yàn))(見6.3);c)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)(見6.4)。a)電極的可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度；b)減反射膜牢固性；c)溫度沖擊；d)穩(wěn)態(tài)濕熱；e)帶電粒子輻照；f)彎曲半徑。6.2鑒定檢驗(yàn)同一品種的電池應(yīng)采用相同的材料和工藝進(jìn)行制造，并通過鑒定檢驗(yàn)。停產(chǎn)超過2年或有重大的6.2.2鑒定檢驗(yàn)抽樣樣本的大小按表3規(guī)定的批允許不合格品率(LTPD)方法從檢驗(yàn)批抽取，平均分成5組，余數(shù)分配到靠前的各組中，每組一片。鑒定檢驗(yàn)的批允許不合格品率(LTPD)值為7%,合格判定數(shù)(c)不大于2。鑒定批應(yīng)從經(jīng)過IP-3檢驗(yàn)的生產(chǎn)批中選擇。鑒定批產(chǎn)品數(shù)應(yīng)至少為鑒定檢驗(yàn)抽樣大小的2倍。表3大于200片批的泊松抽樣方案(置信度90%)單位為個(gè)合格判定數(shù)(c)批允許不合格品率(LTPD)753最小樣本大小05818234567全部樣本從鑒定檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽取。當(dāng)太陽電池樣品在檢驗(yàn)中出現(xiàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目外的偶然損壞時(shí)，可以由同一檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽樣的新太陽電池替代。該新太陽電池應(yīng)經(jīng)受該組檢驗(yàn)的全部試驗(yàn)。已被替代的太陽電池不計(jì)入失效判定數(shù)內(nèi)。6.2.3鑒定檢驗(yàn)分組鑒定檢驗(yàn)項(xiàng)目按表4規(guī)定，所有的檢驗(yàn)應(yīng)按表4規(guī)定的順序進(jìn)行。除非另有規(guī)定，全部檢驗(yàn)的樣品應(yīng)是未封裝的太陽電池。表4鑒定檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)順序“要求章條號(hào)檢驗(yàn)方法章條號(hào)I組Ⅲ組IV組V組外觀和機(jī)械缺陷1114.65.5.2尺寸24.4質(zhì)量34.5電性能42、72224.11電極可焊性54.13.15.12.1焊接后電性能衰降64.13.25.12.2溫度沖擊74.14溫度沖擊后外觀和機(jī)械缺陷84.14.15.5.2溫度沖擊后電性能94.14.2溫度沖擊后焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度4.14.35.12.3恒壓反向偏置34.12.25.11.2反向偏置交變’54.12.35.11.3穩(wěn)態(tài)濕熱34.15穩(wěn)態(tài)濕熱后外觀和機(jī)械缺陷44.15.15.5.2穩(wěn)態(tài)濕熱后電性能54.15.2穩(wěn)態(tài)濕熱后電極牢固性64.15.3溫度系數(shù)4.17帶電粒子輻照54.16減反射膜牢固性74.9彎曲半徑84.20封裝增益34.18太陽吸收率和半球向輻射率“44.19產(chǎn)品標(biāo)志54.21數(shù)字1、2……表示本組需開展檢驗(yàn)項(xiàng)目的順序，無數(shù)字的空格表示該組不進(jìn)行該檢驗(yàn)項(xiàng)目?！眱H適用于砷化鎵太陽電池。為封裝后的太陽電池。當(dāng)鑒定檢驗(yàn)的不合格數(shù)小于或等于合格判定數(shù)(c)時(shí)，判定此鑒定檢驗(yàn)合格；否則為不合格。6.3生產(chǎn)過程檢驗(yàn)(IP檢驗(yàn))6.3.1.1對(duì)用于制造單晶硅太陽電池和剛性襯底砷化鎵太陽電池的基體，廠家自身或要求基體材料制造廠從其檢驗(yàn)批中抽取一片，按5.1的試驗(yàn)方法測(cè)試下列參數(shù)：a)導(dǎo)電類型；b)晶向；d)位錯(cuò)；e)少子壽命。當(dāng)測(cè)試結(jié)果均滿足4.2.1要求時(shí)，判定此IP-1組檢驗(yàn)合格；否則判為不合格。6.3.1.2對(duì)用于制造柔性襯底砷化鎵太陽電池的基體，使用方自身或要求基體材料制造廠從其檢驗(yàn)批中抽取一片，按5.1的試驗(yàn)方法測(cè)試下列參數(shù)：a)厚度；c)熱膨脹系數(shù)。當(dāng)測(cè)試結(jié)果均滿足4.2.1要求時(shí)，判定此IP-1組檢驗(yàn)合格；否則判為不合格。IP-2組檢驗(yàn)的太陽電池樣品應(yīng)采用批允許不合格品率(LTPD)方法從檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽取，并按照批允許不合格品率(LTPD)=30%確定樣本大小，但樣品數(shù)量不應(yīng)大于13個(gè)，IP-2組的合格判定數(shù)應(yīng)符合表3規(guī)定。該組樣本平均分成兩組，余數(shù)分配到第一組中。其中第一組只進(jìn)行減反射膜及電極牢固性試驗(yàn)，檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序見表5。第二組依次進(jìn)行其他項(xiàng)目試驗(yàn)，檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序見表6。當(dāng)太陽電池樣品在檢驗(yàn)中出現(xiàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目外的偶然損壞時(shí)，可由同一檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽樣的新太陽電池替代。該新太陽電池應(yīng)經(jīng)受該組檢驗(yàn)的全部試驗(yàn)。已被替代的太陽電池不計(jì)入失效判定數(shù)內(nèi)。當(dāng)IP-2組檢驗(yàn)的不合格數(shù)小于或等于合格判定數(shù)(c)時(shí)，判定此IP-2組檢驗(yàn)合格；否則為不合格。不合格的檢驗(yàn)批可進(jìn)行一次篩選后再次提交。表5IP-2組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序(第一組)順序檢驗(yàn)項(xiàng)目要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)1減反射膜牢固性4.92電極牢固性4.10表6IP-2組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序(第二組)順序檢驗(yàn)項(xiàng)目要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2尺寸3電極可焊性和焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度IP-3組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序見表7。全部太陽電池應(yīng)進(jìn)行IP-3組檢驗(yàn)，達(dá)不到任意一項(xiàng)要求的太陽電池應(yīng)從檢驗(yàn)批中剔除。IP-3組檢驗(yàn)完成后，按照廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件的要求對(duì)太陽電池進(jìn)行分檔，太陽電池不合格品率應(yīng)符合廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)條件。表7IP-3組檢驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)順序順序檢驗(yàn)項(xiàng)目要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)1外觀4.6.15.5.12機(jī)械缺陷4.6.25.5.23電極的缺陷4.84反向偏置°4.12.15.11.15電性能4.11適用于砷化鎵太陽電池，檢驗(yàn)時(shí)反向偏置中的電性能測(cè)試和序號(hào)5的電性能的測(cè)試合并進(jìn)行。6.4質(zhì)量一致性檢驗(yàn)6.4.1檢驗(yàn)項(xiàng)目太陽電池應(yīng)采用相同的材料和工藝進(jìn)行制造。質(zhì)量一致性檢驗(yàn)包括A組、B組、C組檢驗(yàn)。A組、B組和C組檢驗(yàn)試驗(yàn)順序見表8。A組樣本的大小根據(jù)表3和10%批允許不合格品率(LTPD)確定，平均分成兩組，余數(shù)分配到第一組，其中第一組進(jìn)行A組中第1項(xiàng)～第6項(xiàng)的試驗(yàn)，第二組進(jìn)行A組中第1項(xiàng)、第2項(xiàng)、第5項(xiàng)和第7組樣本的大小根據(jù)表3和10%批允許不合格品率(LTPD)確定，任何組檢驗(yàn)的樣品合格判定數(shù)(c)不應(yīng)大于4。樣本從檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽取。當(dāng)太陽電池樣品在A組、B組或C組檢驗(yàn)中出現(xiàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目外的偶然損壞時(shí)，可以由同一檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽樣的新太陽電池替代。該新太陽電池應(yīng)經(jīng)受該組檢驗(yàn)的全部試驗(yàn)。已被替代的太陽電池不計(jì)入失效判